Question

【题目】如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M＝2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10 m/s2，缸内气体可看做理想气体。

(i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；

(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 L/2时，求汽缸内气体的温度。

Answer 1

【答案】(i) 1.2×105 Pa;(ii) 500 K

【解析】

（1）设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：
p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，
代入数据解得压强：p1=1.2×105Pa，
（2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖-吕萨克定律得：，
代入数据解得：T2=500K．